Pengertian Stoikiometri – prinsip, contoh

Stoikiometri adalah perhitungan untuk persamaan kimia seimbang yang akan menentukan proporsi antara reagen dan produk dalam suatu reaksi kimia.

Keseimbangan dalam persamaan kimia mematuhi prinsip-prinsip Dalton tentang kekekalan dan model atom, seperti Hukum kekekalan Massa, yang menetapkan bahwa:

massa reagen = massa produk

Dalam pengertian ini, persamaan harus memiliki bobot yang sama di kedua sisi persamaan.

Apa itu stoikiometri?

Dalam kimia, stoikiometri (dari bahasa Yunani, stoikheion, ‘elemen’ dan, metron, ‘ukuran’) adalah perhitungan hubungan kuantitatif antara reaktan dan produk selama reaksi kimia.

Hubungan ini dapat disimpulkan dari teori atom, meskipun secara historis hubungan tersebut tidak dinyatakan tanpa mengacu pada komposisi materi, menurut hukum dan prinsip yang berbeda.

Yang pertama untuk mengucapkan prinsip-prinsip stoikiometri adalah Jeremias Benjamin Richter (1762-1807), pada tahun 1792, yang menggambarkan stoikiometri sebagai berikut:

“Stoikiometri adalah ilmu yang mengukur proporsi kuantitatif atau rasio massa dari unsur-unsur kimia yang terlibat (dalam reaksi kimia).”

Ini juga mempelajari proporsi unsur-unsur yang berbeda dalam senyawa kimia dan komposisi campuran kimia.

Beberapa contohnya adalah:

  • 2g H2, bereaksi dengan 16g O2 menghasilkan 18g H2O
  • 2 mol H2, bereaksi dengan 1 mol O2 menghasilkan 2 mol H2O
  • 44,82 L H2, bereaksi dengan 22,41 L dalam O2 dalam S.P.T memberikan 18 mL H2O.

Perhitungan stoikiometri

Perhitungan stoikiometri adalah cara persamaan kimia seimbang. Ada 2 cara: metode penilaian dan metode aljabar.

Perhitungan stoikiometri berdasarkan skor.

Metode penilaian untuk menghitung stoikiometri persamaan harus mengikuti langkah-langkah berikut:

Hitung jumlah atom dari setiap unsur kimia di posisi reagen (kiri persamaan) dan bandingkan jumlah tersebut dalam unsur yang diposisikan sebagai produk (kanan persamaan).

Sebagai contoh, perhitungan stoikiometrik dengan metode penilaian dalam persamaan kimia berikut:

CH4 + 2O2 → CO + 2H2O

Karbon seimbang karena ada 1 molekul di setiap sisi persamaan. Hidrogen juga memiliki jumlah yang sama di setiap sisi. Oksigen, di sisi lain, berjumlah hingga 4 di sisi kiri (reaktan atau reagen) dan hanya 2, oleh karena itu sub-indeks 2 ditambahkan sebagai percobaan untuk mengubah CO menjadi CO2.

Dengan cara ini, persamaan kimia yang seimbang dalam latihan ini menghasilkan: CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

Angka-angka yang mendahului senyawa, dalam hal ini 2 O2 dan 2 untuk H2O disebut koefisien stoikiometrik.

Perhitungan stoikiometri dengan metode aljabar.

Untuk perhitungan stoikiometri dengan metode aljabar, koefisien stoikiometrik harus ditemukan. Untuk melakukan ini, ikuti langkah-langkahnya:

  • Lipat gandakan yang tidak diketahui dengan jumlah atom dari setiap elemen
  • Tetapkan nilai (1 atau 2 disarankan) untuk menghapus semua yang tidak diketahui
  • Sederhanakan

Hubungan stoikiometri

Rasio stoikiometrik menunjukkan proporsi relatif dari zat kimia yang digunakan untuk menghitung persamaan kimia yang seimbang antara reagen dan produk mereka dari larutan kimia.

Larutan kimia memiliki konsentrasi yang berbeda antara zat terlarut dan pelarut. Perhitungan kuantitas mematuhi prinsip konservasi dan model atom yang memengaruhi proses kimia.

Prinsip kekekalan

Prinsip-prinsip prinsip konservasi nantinya akan membantu mendefinisikan model atom tentang sifat atom John Dalton. Model-model tersebut merupakan teori pertama dengan basis ilmiah, menandai awal dari kimia modern.

Hukum kekekalan massa: tidak ada perubahan yang dapat dideteksi dalam massa total selama reaksi kimia. (1783, Lavoisier)

Hukum perbandingan tetap: senyawa murni selalu memiliki unsur yang sama dalam proporsi massa yang sama. (1799, J. L. Proust)

Model atom Dalton

Model atom Dalton membentuk dasar kimia modern. Pada 1803, Teori Atom Dasar John Dalton (1766-1844) mempostulatkan hal-hal berikut:

  • Unsur kimia dibentuk oleh atom identik untuk satu unsur dan berbeda pada unsur lainnya.
  • Senyawa kimia dibentuk dengan kombinasi jumlah tertentu dari setiap jenis atom yang membentuk molekul senyawa.

Selain itu, hukum Dalton tentang perbendingan berganda menetapkan bahwa ketika 2 unsur kimia bergabung membentuk 1 senyawa, ada rasio bilangan bulat antara berbagai massa unsur yang bergabung dengan massa konstan unsur lain dalam senyawa.

Karena itu, dalam stoikiometri hubungan silang antara reaktan dan produk adalah mungkin. Yang tidak mungkin adalah campuran satuan makroskopik (mol) dengan satuan mikroskopis (atom, molekul).

Stoikiometri dan konversi satuan

Stoikiometri digunakan sebagai faktor konversi dari dunia mikroskopis ke unit molekul dan atom, misalnya, N2 menunjukkan 2 molekul N2 dan 2 atom Nitrogen ke dunia makroskopis oleh hubungan molar antara jumlah reagen dan produk yang diekspresikan dalam mol.

Dalam pengertian ini, molekul N2 pada tingkat mikroskopis memiliki rasio molar yang dinyatakan sebagai 6,022 * 1023 (satu mol) dari molekul N2.

Prinsip stoikiometri

Reaksi kimia terjadi ketika ada perubahan identitas kimia zat yang terlibat; Ini berarti bahwa tidak mungkin untuk mengidentifikasi zat yang sama sebelum dan sesudah reaksi kimia, reagen dikonsumsi untuk menghasilkan produk.

Pada skala mikroskopis, reaksi kimia dihasilkan oleh tumbukan partikel-partikel yang terlibat, apakah itu molekul, atom atau ion, meskipun dapat juga dihasilkan oleh tumbukan beberapa atom atau molekul dengan jenis partikel lain, seperti elektron. atau foton. Tumbukan ini menyebabkan ikatan yang sebelumnya ada di antara atom-atom menjadi putus dan memfasilitasi pembentukan ikatan baru, yaitu, pada skala atom, itu adalah penataan ulang ikatan antara atom-atom yang terlibat. Penataan ulang ini dihasilkan oleh perpindahan elektron: beberapa ikatan terputus dan yang lain terbentuk, namun atom yang terlibat tidak hilang, juga tidak ada atom baru yang dibuat. Ini dikenal sebagai hukum kekekalan massa, dan melibatkan dua prinsip berikut:

  • Jumlah atom sebelum dan sesudah reaksi kimia tidak berubah.
  • Jumlah atom dari masing-masing jenis adalah sama sebelum dan sesudah reaksi.

Selama reaksi kimia, partikel subatom juga tidak hilang, jumlah total proton, neutron, dan elektron tetap konstan. Dan karena proton bermuatan positif dan elektron bermuatan negatif, jumlah total muatan tidak berubah. Ini sangat penting untuk diperhitungkan dalam kasus elektron, karena mungkin selama reaksi kimia mereka melompat dari satu atom ke atom lain atau dari satu molekul ke molekul lain, tetapi jumlah total elektron tetap konstan. Ini, yang merupakan konsekuensi alami dari hukum kekekalan massa, disebut hukum kekekalan muatan dan menyiratkan bahwa:

Jumlah total muatan sebelum dan sesudah reaksi kimia tetap konstan.

Hubungan antara jumlah reaktan yang dikonsumsi dan produk yang terbentuk bergantung langsung pada hukum kekekalan ini, dan oleh karena itu dapat ditentukan dengan persamaan (persamaan matematis) yang menjelaskannya. Persamaan ini disebut persamaan stoikiometri.

Anda juga dapat menyinkronkan keseimbangan atom dan menghitung oksidasi.

Persamaan kimia

Persamaan kimia adalah representasi tertulis dari reaksi kimia. Ini didasarkan pada penggunaan simbol kimia yang mengidentifikasi atom yang terlibat dan bagaimana mereka dikelompokkan sebelum dan sesudah reaksi. Setiap kelompok atom dipisahkan oleh simbol (+) dan mewakili molekul yang berpartisipasi, ia juga memiliki serangkaian angka yang menunjukkan jumlah atom dari setiap jenis yang membentuknya dan jumlah molekul yang terlibat, dan dengan panah yang menunjukkan situasi awal dan akhir reaksi. Jadi misalnya dalam reaksi:

O 2 + 2 H 2 → 2 H 2 O

Kita memiliki kelompok atom (molekul):

Related Posts